Análisis Matemático I Funciones 1. Considere funciones polinómicas de grado 2. a) Genere y dibuje cinco funciones polinómicas de grado 2 esencialmente diferentes. b) Teniendo en cuenta las gráficas, realice algunos comentarios de las funciones polinómicas de grado 2 referidos a los siguientes aspectos: Número de raíces reales. Intervalos de crecimiento y de decrecimiento de la función. Número de valores máximos y mínimos que toma la función. ¿Tiene la función el mismo signo cuando x se acerca a + ∞ , que cuando se acerca a − ∞ ? c) Cambie los signos de los respectivos coeficientes de x 2 y represente gráficamente las nuevas funciones. ¿Se confirman las afirmaciones realizadas en b)? 2. Realice el ejercicio anterior considerando funciones polinómicas de grado 3, 4 y 5. 3. Considere el polinomio p( x ) = − x 5 − 9.x 4 − 30.x 3 − 28.x 2 + 120.x + 288 . a) Halle las raíces de p(x ) y factorice. b) Compare la factorización obtenida con el polinomio dado. 4. Considere los polinomios: p1 ( x ) = x 6 + 2 x 5 + 4 x 4 + 6.x 3 − .x 2 − 8.x − 4 p 2 ( x ) = x 6 + 3 .x 4 − 4 p 3 ( x ) = x 6 + 2 .x 4 − 7 .x 2 + 4 a) b) c) d) e) p 4 ( x ) = x 7 − x 6 + 2 x 5 − 2 . x 4 − 7 .x 3 + 7 x 2 + 4 x + 4 Halle los ceros reales de cada polinomio e indique la multiplicidad de cada uno. Factorice las funciones p1 , p2 , p3 y p 4 . Represente gráficamente las funciones polinómicas y estudie su comportamiento en el entorno de x = − 1. ¿Existe alguna relación entre la multiplicidad de las raíces reales y el conjunto de positividad y de negatividad en el entorno de cada una? Compare el comportamiento de las funciones f ( x ) = x , g ( x ) = x 2 y h( x ) = x 3 en el entorno de x = 0 con lo analizado en c). 5. Dibuje la gráfica de la función f ( x ) = x 2 + 3 en cada una de las siguientes pantallas y analice cada situación: a) [-2 , 2] x [-2 , 2] b) [-4 , 4] x [-4 , 4] 1 Análisis Matemático I c) [-10 , 10] x [-5 , 30] d) [-50 , 50] x [-100 , 1000] 6. Grafique la función f (x ) = x 3 − 49 x en cada una de las siguientes pantallas y analice cada situación: a) [-5 , 5] x [-5 , 5] b) [-10 , 10] x [-10 , 10] c) [-10 , 10] x [-100 , 100] d) [-10 , 10] x [-200 , 200] 7. Visualice adecuadamente la función f (x ) = 8 − 2 x 2 8. Considere la función f ( x ) = 10.x + 5 . x − x − 5 .x 2 − x − 6 4 3 a) Represente gráficamente. b) Teniendo en cuenta la gráfica, indique el dominio de f. c) Resuelva x 4 − x 3 − 5.x 2 − x − 6 = 0 ¿Qué relación tiene con el dominio de f? 9. Considere las funciones f(x) = 10.x + 5 2.x − 5.x 3 − x 2 − 5.x − 3 4 y 5 x − 3.x 2 + x − 3 a) Represente gráficamente ambas funciones y obtenga conclusiones. b) Teniendo en cuenta la gráfica, indique el dominio de f y de g . g( x ) = 3 c) Resuelva 2.x 4 − 5.x 3 − x 2 − 5.x − 3 = 0 ¿Qué relación tiene con el dominio de f? d) Compare las funciones f y g . 10. Considere la función f ( x ) = x 3 + 6.x 2 + 11.x + 6 . a) Represente gráficamente f. b) Teniendo en cuenta la gráfica, indique el dominio de f. c) Resuelva: i) x 3 + 6 x 2 + 11x + 6 = 0 ii) x 3 + 6 x 2 + 11x + 6 > 0 iii) x 3 + 6 x 2 + 11x + 6 < 0 Con los resultados anteriores, determine el dominio de f. 2 Análisis Matemático I 11. ¿Cuál de las siguientes pantallas es la más apropiada para visualizar la gráfica de f (x ) = sen (50 x ) ? a) [-12 , 12] x [-1,5 , 1,5] b) [-10 , 10] x [-1,5 , 1,5] c) [-9 , 9] x [-1,5 , 1,5] d) [-6 , 6] x [-1,5 , 1,5] 12. Grafique las siguientes funciones en las pantallas indicadas y analice cada situación: a) g (x ) = 1 1− x en [-9 , 9] x [-9 , 9] en [-5 , 5] x [-5 , 5] b) h(x ) = sen x + 1 cos(100 x ) 100 en [-6,5 , 6,5] x [-1,5 , 1,5] en [-0,1 , 0,1] x [-0,1 , 0,1] 13. Considere la función f ( x ) = − 2 . sen( 3.x − 1) . a) Represente gráficamente f ( x ) . b) ¿Cuál es el período de f ( x ) ? ¿Cuál es la amplitud de f ( x ) ? c) Represente junto con la gráfica de f ( x ) , la correspondiente g ( x ) = − 2 . sen( 3.x ) . ¿En qué se diferencian? a 14. Represente gráficamente la función f ( x ) = sen x + cos x . a) Exprese, si es posible, f ( x ) como una función de la forma g ( x ) = A . sen( b.x + c ) . Teniendo en cuenta la gráfica de f ( x ) , de un valor aproximado para A , b , c . Calcule los valores exactos de A , b , c . b) Exprese, si es posible, f ( x ) como una función de la forma h( x ) = A , . cos( b , .x + c , ) . ¿Cuáles son los valores de A , , b , , c , ? c) ¿Cuál es la diferencia entre expresar una función como seno o como coseno? 15. Determine la solución de la ecuación cos x = x (error menor 0,01). 3